53泡排剂的应用要点.docx

泡排剂的应用
徐强
中国石油川庆钻探工程有限公司生产运行处 610051
摘要
在天然气开发过程中，当气井产水时，气藏能量将会降低，逐渐变成间歇井， 甚至因井底严重积液而停产。泡沫排水采气是一种经济性高、效率高、施工方便 的排水采气
泡排剂的指标 7
泡排剂性能评价方法 8
泡排剂的适用条件 8
泡排剂的选择 9
泡沫的稳定机理 9
泡沫中液体的流失 10
泡膜的透气性 10
影响泡沫稳定性的因素 10
起泡溶液的表面张力 11
表面粘度 11
溶液粘度 11
液膜的表面电荷 11
泡沫质量 11
压力和气泡大小分布 12
温度 12
3 结论与建议 12
参考 文献 13
1绪论
在天然气开发过程中，当气井产水时，气藏能量将会降低，逐渐变成间歇井， 甚至因井底严重积液而停产。泡沫排水采气是一种经济性高、效率高、施工方便 的排水采气技术，它具有设备简单、施工方便、成本低、适用井深范围大、不影 响气井正常生产等优点，因此近年来国内外迅速发展起来，在采气工业中得到普 遍应用。泡沫排水采气工艺是针对自喷能力不足，气流速度低于临界流速的气井 的一种有效的排水采气方法。
泡沫排水采气工艺是通过从携液能力不足的生产井的套管空间内注入表面 活性剂（泡沫排水起泡剂，简称起泡剂），在天然气流的搅动下，使之与井底积液 充分混合，从而减小液体表面张力，产生大量比较稳定的含水泡沫，随着气泡界 面的生成，减少了气体滑脱量，使气液混合物密度大为降低，从而降低自喷井油 管内的摩阻损失和井内重力梯度，其结果就是能有效地降低井底回压，液体被连 续举升，使得在井底压力和井口压力相同的情况下，井底积液更易被气流从井底 携带至地面，泡沫柱底部的液体不断补充进来，直到地井底水替净。当地层水中 的泡沫被携带至地面后，通过向其中加入消泡剂以便使气水分离，从而达到排水 采气的目的。
此外，起泡剂还通过分散、渗透、减阻、洗涤（排出地层中泥沙与淤渣等不 溶性固体微粒）等作用，促使井筒积液形成泡沫，随气流排出，达到增产、稳产 的目的。①降低地层水的表面张力，使水在气流的扰动下容易被分散，大液滴 变成细小的液珠，进而有利于气水流态由举升效果差的气泡流或段塞流向易举升 的雾状流或段塞流转变，减少气液的滑脱损失；②降低密度。起泡后，垂直管中 的液体转化为泡沫，使液态密度几乎可降低到原来的1/10，使液柱的压力大大降 低，同时气、液流度差别不大，有利于举升；③井底气水混合物因气流冲击会产 生涡流，泡排剂会减少涡流造成的垂向流动阻力，提高管段液相的可输性；④可 清洗井底，同时泡沫会将不溶性污垢、颗粒携带出井筒。
由于上述作用的结果，在不能连续带水或不能将水完全带出的井中加入泡排 剂后，能够改善或恢复井的生产。泡沫排水也存在很大的局限性，它一般受井深、 井温、日产液量及产层水质的矿化度等多种条件的限制。国内已有泡沫排水剂（以 下简称泡排剂）十多种，一般适用于70°C以下的地层。随环境温度的升高，泡排 剂的起泡能力和稳定性会大大降低，尤其在100C以上的高温地层，许多起泡剂 产生的泡沫会在几分钟内消失，甚至不产生泡沫。本论文在于研究泡排剂在不同
环境下的适应能力，以满足天然气开采的需要。
2 泡排剂与泡排工艺
泡排工艺
泡沫排水采气是从井底注入某种能够遇水起泡的泡排剂(表面活性剂)，井底 积水与起泡剂接触以后，借助天然气流的搅动，生成大量低密度含水泡沫，随气 流从井底携带到地面。当地层水中的泡沫被携带至地面后，通过向其中加入消泡 剂以便使气水分离，从而达到排水采气的目的山。
泡沫排水采气的机理
泡排剂的作用是降低水的表面张力，水的表面张力随表面活性剂浓度增加而 迅速降低，表面张力随浓度下降的速度体现了泡排剂的效率。当泡排剂注入浓度 大于临界胶束浓度时，界面张力随浓度变化不大。泡沫排水采气的机理还包括泡 沫效应、分散效应、渗透效应、减阻效应和洗涤效应等。
注入方法
四川气田往井内注入泡沫助采剂，目前施工方法如下：
平衡罐：平衡罐置于井场，起泡剂溶液盛于平衡罐与井口套管压力相连 通，罐内溶液靠自重和高差流入环行空间，连续均匀地流到井底。使用平衡罐加 药，不需动力是其最大的优点。
电动泵和柱塞计量泵：可根据井况需要选用，但井场无电源时，其使用 受到限制。泡沫排水专用车：在汽车上安装一台柱塞泵和药罐，用汽车引擎的动 力带动柱塞泵，方便灵活，适应性能强。
便携式投药筒；类似油井清蜡防喷装置，安装在采油树清蜡闸门上端， 用于